CN207067364U - 锂电池试验箱 - Google Patents
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Abstract
一种锂电池试验箱，包括测试腔、控温模块、安全模块和气体检测模块，测试腔内部安装有温度传感器和防静电的试品架，控温模块的蒸发器和换热器安装在试验箱内，蒸发器连接测试腔外部的制冷设备，换热器与测试腔外部的硅油箱之间形成循环回路，循环回路上安装有硅油泵和硅油加热器。本实用新型在试验箱的顶部安装保险装置和排风模块，当测试腔内压力异常时，保险装置的防爆膜破裂或者泄压门打开泄压，并通过排风模块及时将测试腔泄露的有害气体抽入指定空间，防止有害气体泄露而引发安全事故。同时，本实用新型采用硅油加热的方式提供试验所需的高温，测试腔内部的换热器均匀加热，有效防止电阻丝局部过热而导致的起火等安全事故。
Description
技术领域
本实用新型涉及测试设备领域，尤其是一种可以用于测试锂电池性能和可靠性的试验箱。
背景技术
锂电池具有能量密度高，使用寿命长、无记忆效应、充电快、生产过程绿色环保等优点，已经成为手机、电脑等电子设备的主要电源。而且随着国家鼓励使用绿色能源，降低大气污染，促进电动汽车行业的快速发展，基于锂电池的优点，锂电池也成为了电动汽车的首选电源。但是锂电池并不是绝对安全的，锂电池造成的各类安全事故也时有发生，甚至发生锂电池爆炸。锂电池发生异常的原因有很多，充电电流过大导致电池过热，外部挤压导致锂电池变形泄露，或者外部短路等等都可能导致发生安全事故。例如电池外部发生短路，而电子组件又未能切断回路时，电芯内部会产生高热，造成部分电解液汽化泄露气体，甚至将电池温度提高到使材料燃烧并爆炸。因此，我国针对电子产品以及汽车使用的锂电池制定了很多相应的安全检测标准，例如检验锂电池在外部挤压、过充或者高低温交替条件下的可靠性，安全监测过程中锂电池有可能会发生电解质泄漏，或者内部短路发生起火爆炸等异常，损坏试验箱。尤其是在高低温可靠性试验过程中，锂电池放在试验箱内试验，试验箱一般是使用电阻丝加热，电阻丝局部温度过高，可能引发锂电池泄露的气体发生爆炸，发生安全事故。
实用新型内容
本申请人针对现有锂电池试验时可能发生起火、爆炸而损坏试验箱，以及使用电阻丝加热可能引发气体爆炸等缺点，设计一种结构合理的安全的锂电池试验箱，为锂电池测试提供安全可靠的测试环境，保证测试过程的安全性，避免损坏试验箱。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种锂电池试验箱，包括测试腔和控温模块；所述测试腔内部安装有温度传感器和防静电的试品架，所述控温模块的蒸发器和换热器安装在试验箱内，蒸发器连接测试腔外部的制冷设备，换热器与测试腔外部的硅油箱之间形成循环回路，所述循环回路上安装有硅油泵和硅油加热器。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述测试腔顶部开有孔，孔的顶端安装防爆装置密封，防爆装置边缘安装接近开关。
还包括安全模块，所述安全模块包括氮气源和灭火装置，氮气源和灭火装置分别通过电动阀连通测试腔的内部。
还包括气体检测模块，所述气体检测模块包括依次安装的抽气泵、可燃气体侦测器、氧含量侦测器和散热器，散热器后端的管路连通测试腔的底部。
所述防爆装置的上方空间安装有排风模块，排风模块的吸风罩正对防爆装置，吸风罩的排风管路上安装有风机。
试验箱箱门安装有电磁门锁，在试验箱运行时电磁门锁吸合。
试验箱的顶部还安装有声光报警器。
试验箱内还安装有使控温模块与测试腔内部气体循环的风扇。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型通过安装安全模块以及气体侦测模块，可以保证测试腔内保持惰性气体氛围，并实时检测气体成分，防止锂电池测试过程中发生起火或者爆炸。本实用新型在试验箱的顶部安装保险装置和排风模块，当测试腔内压力异常时，保险装置的防爆膜破裂或者泄压门打开泄压，并通过排风模块及时将测试腔泄露的有害气体抽入指定空间，防止有害气体泄露而引发安全事故。同时，本实用新型采用硅油加热的方式提供试验所需的高温，测试腔内部的换热器均匀加热，有效防止电阻丝局部过热而导致的起火等安全事故。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、测试腔；2、温度传感器；3、试品架；4、孔；5、防爆装置；6、接近开关；7、电磁门锁；8、声光报警器；9、电动阀；10、氮气源；11、灭火装置；12、硅油箱；13、硅油泵；14、硅油加热器；15、蒸发器；16、换热器；17、抽气泵；18、可燃气体侦测器；19、氧含量侦测器；20、散热器；21、风机；22、吸风罩。
具体实施方式：
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，本实用新型的锂电池试验箱主要包括测试腔1、控温模块、安全模块、气体检测模块和排风模块。测试腔1内部安装有温度传感器2和防静电的试品架3，温度传感器2用于实时监控锂电池测试时的温度，试品架3经防静电处理后，可以有效防止静电引起的起火或者爆炸。测试腔1顶部开有孔4，孔4的顶端安装防爆装置5密封，防爆装置5为防爆膜或者泄压门，防爆装置5边缘安装接近开关6。防爆装置5的上方空间安装有排风模块，排风模块的吸风罩22正对防爆装置5，吸风罩22的排风管路上安装有风机21。
测试锂电池性能时，待测试的锂电池放置在试品架3上，防静电的试品架3可以有效防止静电引起的起火或者爆炸，温度传感器2粘贴在锂电池的表面，实时监控试验时锂电池测试过程中的温度，当测试到的锂电池表面温度升高时，控制系统自动判断是否需要停止试验。测试过程中，如果测试腔1内部的压力过高，顶部的防爆膜在压力的作用下破裂或者泄压门被内部气压顶开，释放测试腔1内的压力，防止测试腔1内部压力过大导致试验箱变形破裂等。防爆膜破裂或者泄压门打开后，防爆膜或者泄压门靠近至接近开关6的有效信号距离范围内，接近开关6发送信号给控制系统，控制系统打开风机21，将从孔4泄露的有害气体抽走，防止污染环境。
本实用新型的控温模块的蒸发器15和换热器16安装在试验箱的风道内，试验箱内还安装有风扇，使控温模块与测试腔1内部的气体循环，蒸发器15连接测试腔1外部的制冷设备，换热器16与测试腔1外部的硅油箱12之间形成循环回路，循环回路的进油管路上安装有硅油泵13和硅油加热器14。本实用新型的安全模块包括氮气源10和灭火装置11，氮气源10和灭火装置11分别通过电动阀9连通测试腔1的内部。本实用新型的气体检测模块包括依次安装的抽气泵17、可燃气体侦测器18、氧含量侦测器19和散热器20，散热器20后端的管路连通测试腔1的底部。试验箱箱门安装有电磁门锁7，试验箱运行时，电磁门锁7吸合，运行时禁止打开，同时有效防止测试腔1内部压力过大而导致大门打开。试验箱的顶部还安装有声光报警器8，当试验箱发生异常时，控制系统打开声光报警器8，提示工作人员尽快采取合理的操作。
锂电池进行高低温测试时，如果需要低温条件，外部的制冷设备工作，通过蒸发器15降低测试腔1内部的温度，达到所需低温温度；需要高温条件时，硅油泵13工作，使硅油箱12和换热器16内的硅油循环，硅油通过硅油加热器14加热后进入换热器16，均匀加热测试腔1内部的气体，达到所需的高温温度。硅油加热器14位于测试腔1外部，即使硅油加热器14局部过热，也不会引发测试腔1内发生起火或者爆炸。同时，硅油箱12内部存放大量的硅油，在循环加热的过程中，稳定硅油的温度，提供更加稳定的高温环境，有效避免硅油在循环过程中由于管路散热而导致控温不稳定。
为保证测试腔1内测试环境安全，安全模块的氮气源10持续向测试腔1内部通入氮气，逐步稀释并排出内部的氧气，使测试腔1内部保持惰性气体氛围，防止起火，一旦测试腔1内发生起火，灭火装置11将通入CO2或者七氟丙烷灭火剂，及时扑灭火源，避免造成更大的损失。同时，气体检测模块的抽气泵17持续抽出测试腔1内部的气体，由于气体侦测器在高温或低温环境下会发生损坏，因此，高温或者低温气体首先经过散热器20降温或者升温后，再沿着管道经过可燃气体侦测器18和氧含量侦测器19，检测测试腔1内部的可燃气体和氧气含量。当检测到测试腔1内有可燃气体时，说明锂电池发生泄漏，当可燃气体超出安全规定值时，控制系统切断测试锂电池性能的电源，同时氮气源10向箱内充入大流量的氮气，并打开风机21，声光报警器8发出警报信号。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。
Claims (8)
1.一种锂电池试验箱，其特征在于：包括测试腔（1）和控温模块；所述测试腔（1）内部安装有温度传感器（2）和防静电的试品架（3），所述控温模块的蒸发器（15）和换热器（16）安装在试验箱内，蒸发器（15）连接测试腔（1）外部的制冷设备，换热器（16）与测试腔（1）外部的硅油箱（12）之间形成循环回路，所述循环回路上安装有硅油泵（13）和硅油加热器（14）。
2.按照权利要求1所述的锂电池试验箱，其特征在于：所述测试腔（1）顶部开有孔（4），孔（4）的顶端安装防爆装置（5）密封，防爆装置（5）边缘安装接近开关（6）。
3.按照权利要求1所述的锂电池试验箱，其特征在于：还包括安全模块，所述安全模块包括氮气源（10）和灭火装置（11），氮气源（10）和灭火装置（11）分别通过电动阀（9）连通测试腔（1）的内部。
4.按照权利要求1所述的锂电池试验箱，其特征在于：还包括气体检测模块，所述气体检测模块包括依次安装的抽气泵（17）、可燃气体侦测器（18）、氧含量侦测器（19）和散热器（20），散热器（20）后端的管路连通测试腔（1）的底部。
5.按照权利要求2所述的锂电池试验箱，其特征在于：所述防爆装置（5）的上方空间安装有排风模块，排风模块的吸风罩（22）正对防爆装置（5），吸风罩（22）的排风管路上安装有风机（21）。
6.按照权利要求1所述的锂电池试验箱，其特征在于：试验箱箱门安装有电磁门锁（7），在试验箱运行时电磁门锁（7）吸合。
7.按照权利要求1所述的锂电池试验箱，其特征在于：试验箱的顶部还安装有声光报警器（8）。
8.按照权利要求1所述的锂电池试验箱，其特征在于：试验箱内还安装有使控温模块与测试腔（1）内部气体循环的风扇。
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